鳍式场效应晶体管的形成方法技术

一种鳍式场效应晶体管的形成方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底包括NMOS区域和PMOS区域；刻蚀导体衬底，在NMOS区域形成第一鳍部，在PMOS区域形成第二鳍部；在半导体衬底、第一鳍部和第二鳍部的表面形成介质层，所述介质层的表面与第一鳍部和第二鳍部的顶部齐平；对第二鳍部进行第二离子注入，在第二鳍部内形成第二穿通阻挡层；对第一鳍部进行第一离子注入，在第一鳍部内形成第一穿通阻挡层；去除部分厚度的介质层，使介质层的表面与第一穿通阻挡层、第二穿通阻挡层的表面齐平或低于第一穿通阻挡层、第二穿通阻挡层的表面。上述方法，可以避免源极和漏极之间出现穿通现象，提高鳍式场效应晶体管的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种。
技术介绍
随着半导体工艺技术的不断发展，工艺节点逐渐减小，后栅(gate-last)工艺得到了广泛应用，以获得理想的阈值电压，改善器件性能。但是当器件的特征尺寸进一步下降时，即使采用后栅工艺，常规的MOS场效应管的结构也已经无法满足对器件性能的需求，鳍式场效应晶体管(Fin FET)作为一种多栅器件得到了广泛的关注。鳍式场效应晶体管是一种常见的多栅器件，图1示出了现有技术的一种鳍式场效应晶体管的立体结构示意图。如图1所示，包括:半导体衬底10，所述半导体衬底10上形成有凸出的鳍部11，鳍部11 一般是通过对半导体衬底10刻蚀后得到的；介质层12，覆盖所述半导体衬底10的表面以及鳍部11的侧壁的一部分；栅极结构13，横跨在所述鳍部11上，覆盖所述鳍部11的部分顶部和侧壁，栅极结构13包括栅介质层(图中未示出)和位于栅介质层上的栅电极(图中未示出)。对于鳍式场效应晶体管，鳍部11的顶部以及两侧的侧壁与栅极结构13相接触的部分都成为沟道区，即具有多个栅，有利于增大驱动电流，改善器件性能。现有技术形成的鳍式场效应晶体管的源极和漏极之间经常会出现源漏穿通的现象，影响鳍式场效应晶体管的性能。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种，避免鳍式场效应晶体管的源极和漏极之间出现源漏穿通。为解决上述问题，本专利技术提供一种，包括:提供半导体衬底，所述半导体衬底包括NMOS区域和PMOS区域；刻蚀所述半导体衬底，在NMOS区域形成第一鳍部，在PMOS区域形成第二鳍部；在所述半导体衬底、第一鳍部和第二鳍部的表面形成介质层，所述介质层包括位于半导体衬底、第一鳍部和第二鳍部的表面的缓冲层和位于所述缓冲层表面的介质材料层，所述介质层的表面与第一鳍部和第二鳍部的顶部齐平；对所述第二鳍部进行第二离子注入，在所述第二鳍部内形成第二穿通阻挡层；对所述第一鳍部进行第一离子注入，在所述第一鳍部内形成第一穿通阻挡层；去除部分厚度的介质层，使所述介质层的表面与第一穿通阻挡层、第二穿通阻挡层的表面齐平或低于所述第一穿通阻挡层、第二穿通阻挡层的表面。可选的，所述第一离子注入和第二离子注入的温度为300°C?400°C。可选的，所述第二离子注入的离子类型为N型离子，注入能量为20KeV?60KeV，形成的所述第二穿通阻挡层内所述N型离子的掺杂浓度为lE12atom/cm3?5E13atom/cm3。可选的，所述第二离子注入的离子为P离子。可选的，所述第二离子注入的离子还包括F离子。可选的，所述第一离子注入的离子类型为P型离子，注入能量为20KeV?60KeV，形成的所述第一穿通阻挡层内所述P型离子的掺杂浓度为lE12atom/cm3?5E13atom/cm3。可选的，所述第一离子注入的离子为B离子。可选的，所述第一离子注入的离子还包括C离子。可选的，对所述介质层进行热处理的温度为500°C?1500°C。可选的，所述介质层包括位于所述半导体衬底、第一鳍部和第二鳍部表面的缓冲层和位于所述缓冲层表面的介质材料层。可选的，所述缓冲层的材料为氮氧化硅或氧化硅。可选的，所述缓冲层的形成方法为热氧化工艺或原子层沉积工艺。可选的，所述第一鳍部和第二鳍部顶部上具有掩膜层。可选的，所述掩膜层的材料为氮化硅。 可选的，去除部分厚度的介质层后，去除所述掩膜层。可选的，还包括:在形成好所述第一穿通阻挡层和第二穿通阻挡层之后，进行热退火处理激活所述第一穿通阻挡层和第二穿通阻挡层内的掺杂离子。可选的，所述退火处理的温度为500°C?1000°C。可选的，还包括:去除部分厚度的介质层后，对未被介质层覆盖的部分第一鳍部和第二鳍部进行表面平滑处理和圆角处理。可选的，对所述暴露的第一鳍部和第二鳍部进行表面平滑处理和圆角处理的方法包括:在所述未被介质层覆盖的部分暴露的第一鳍部和第二鳍部表面进行氧化处理，形成氧化层；采用湿法刻蚀工艺去除所述氧化层。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点:本专利技术的技术方案，在所述半导体衬底上形成第一鳍部和第二鳍部，并且在所述第一鳍部、第二鳍部以及半导体衬底表面形成介质层之后，对所述第二鳍部进行第二离子注入，形成第二穿通阻挡层、对第一鳍部进行第一离子注入，形成第一穿通阻挡层。本实施例中，在所述第一鳍部和第二鳍部表面形成所述缓冲层和介质材料层之后再形成所述第一穿通阻挡层和第二穿通阻挡层，一方面可以提高形成的缓冲层的质量，提高所述缓冲层在后续工艺中对第一穿通阻挡层和第二穿通阻挡层中的掺杂离子的扩散阻挡作用；另一方面，所述第一穿通阻挡层和第二穿通阻挡层内的掺杂离子不需要受到形成所述缓冲层和介质材料层过程中的热处理过程，从而可以减少掺杂离子的扩散。进一步，所述第一离子注入和第二离子注入在高温下进行，所述注入的温度为3000C?400°C，在所述高温条件下，进行第一离子注入和第二离子注入，可以降低所述第一离子注入和第二离子注入对所述第一鳍部和第二鳍部造成的损伤。所述第一离子注入的离子还可以包括C离子，所述C离子能够吸附第一鳍部内的缺陷；第二离子注入的离子还可以包括F离子，所述F离子可以替代所述第二鳍部内由于离子注入造成的缺陷位置；而所述掺杂离子的扩散主要依赖所述第一鳍部和第二鳍部内的缺陷，所述，B离子和F离子可以阻止所述第一穿通阻挡层和第二穿通阻挡层内的掺杂离子向外扩散，从而可以确保所述第一穿通层和第二穿通阻挡层内的掺杂离子分布较为集中。【附图说明】图1是本专利技术的现有技术的鳍式场效应晶体管的结构示意图；图2至图10是本专利技术的实施例的鳍式场效应晶体管的形成过程的结构示意图。【具体实施方式】如
技术介绍
中所述，现有技术形成的鳍式场效应晶体管容易出现源漏穿通现象，影响鳍式场效应晶体管的性能。在一个形成鳍式场效应晶体管的实施例中，对半导体衬底进行离子注入形成穿通阻挡层之后，刻蚀所述半导体衬底，形成鳍部，使所述鳍部内具有穿通阻挡层，可以提高源极和漏极之间的穿通电压。但是，研究发现，所述穿通阻挡层内的掺杂离子在形成鳍式场效应晶体管的过程中会向外扩散，最终使得所述穿通阻挡层内的离子掺杂浓度降低，使得对源漏穿通的阻挡效应下降。而这个主要是由于，在形成所述鳍部之后的工艺步骤中，需要进行多次的热处理过程，所述热处理过程会提高掺杂离子的扩散速率，导致所述穿通阻挡层内的掺杂离子向外扩散。本专利技术的实施例中提出一种，可以避免形成的穿通阻挡层中的掺杂离子向外扩散，提高所述穿通阻挡层对于源漏穿通的阻挡效应。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底包括NMOS区域和PMOS区域；刻蚀所述半导体衬底，在NMOS区域形成第一鳍部，在PMOS区域形成第二鳍部；在所述半导体衬底、第一鳍部和第二鳍部的表面形成介质层，所述介质层包括位于半导体衬底、第一鳍部和第二鳍部的表面的缓冲层和位于所述缓冲层表面的介质材料层，所述介质层的表面与第一鳍部和第二鳍部的顶部齐平；对所述第二鳍部进行第二离子注入，在所述第二鳍部内形成第二穿通阻挡层；对所述第一鳍部进行第一离子注入，在所述第一鳍部内形成第一穿通阻挡层；去除部分厚度的介质层，使所述介质层的表面与第一穿通阻挡层、第二穿通阻挡层的表面齐平或低于所述第一穿通阻挡层、第二穿通阻挡层的表面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢欣云，洪中山，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31